JP3109105B2 - Digital angiography device - Google Patents

Digital angiography device

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、医用X線検査システ
ムに関し、とくに循環器検査などに使用されるデジタル
アンギオグラフィ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a medical X-ray examination system, and more particularly to a digital angiography apparatus used for cardiovascular examination and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】デジタルアンギオグラフィ装置では、通
常、透視画像や撮影画像の画質向上のため、2種類のデ
ジタル画像処理を行なうようにしている。すなわち、そ
の1つはリカーシブフィルタ処理であり、時間積分的な
効果を画像に与えることにより画像のノイズ成分を除去
するものである。その効果の度合いはリカーシブフィル
タ係数により変化し、その係数を大きくするとS/N比
は上がるが、逆に画像の動きによるぼけが生じる。2つ
目はリアルタイムエッジエンハンス処理であり、空間フ
ィルタをかけることにより画像に微分効果を与えて画像
の尖鋭度を増すものである。この効果が強すぎると、ノ
イズの目立つ画像となる。
2. Description of the Related Art In a digital angiography apparatus, two types of digital image processing are usually performed in order to improve the quality of a perspective image or a captured image. That is, one of them is recursive filtering, which removes noise components of an image by giving a time-integral effect to the image. The degree of the effect varies depending on the recursive filter coefficient. When the coefficient is increased, the S / N ratio increases, but on the contrary, blur occurs due to the motion of the image. The second is real-time edge enhancement processing, in which a spatial filter is applied to give a differentiating effect to the image to increase the sharpness of the image. If this effect is too strong, the image will have noticeable noise.

【0003】そこで、従来のデジタルアンギオグラフィ
装置では、リカーシブフィルタ係数およびリアルタイム
エッジエンハンスの強調度を調整する調整ボタンが設け
られており、これを操作者がマニュアルで押すことによ
りそれらの調整を行なうようにしている。
Therefore, in a conventional digital angiography apparatus, an adjustment button for adjusting a recursive filter coefficient and a degree of enhancement of real-time edge enhancement is provided, and these adjustments are performed when an operator manually presses these buttons. I have to.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、デジタ
ルアンギオグラフィ装置は多くの撮像部位を対象として
おり、それに伴って多くの収集モードが存在する。その
ため、得たい画像によって要求される画像のS/N比や
尖鋭度が異なるばかりでなく、部位によって動きの量も
異なるので、その都度、操作者が頻繁に調整ボタンを押
して最適な設定を行なう必要があって、きわめて煩雑で
ある。
However, the digital angiography apparatus targets many imaging parts, and accordingly, there are many acquisition modes. Therefore, not only does the required S / N ratio and sharpness of the image differ depending on the image to be obtained, but also the amount of movement differs depending on the region, so that each time the operator frequently presses the adjustment button to perform the optimal setting. It is necessary and very complicated.

【0005】この発明は、上記に鑑み、リカーシブフィ
ルタ係数およびエッジエンハンスの強調度の調整の手間
を軽減するよう改善した、デジタルアンギオグラフィ装
置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, it is an object of the present invention to provide a digital angiography apparatus improved so as to reduce the trouble of adjusting the recursive filter coefficient and the degree of enhancement of edge enhancement.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるデジタルアンギオグラフィ装置で
は、操作者が、X線画像のデジタルデータの収集モード
および収集速度を設定し、そのモードおよび速度でのリ
カーシブフィルタ係数とエッジエンハンス強調度とを設
定すると、そのリカーシブフィルタ係数とエッジエンハ
ンス強調度とを設定された収集モードおよび収集速度の
組み合わせに対応して記憶しておいて、後に収集モード
と収集速度とが設定されたときその同じ組み合わせにつ
いてリカーシブフィルタ係数とエッジエンハンス強調度
とを読み出すことが特徴となっている。収集モードと収
集速度とが定まれば、その収集モードと収集速度との組
み合わせにおいて過去に設定されたパラメータが読み出
されて参照される。そのため、この読み出したパラメー
タをそのまま利用したり、修正して使用したりできる。
その修正は、収集モードと収集速度の同じ組み合わせに
ついて過去に設定したパラメータの修正であるため、小
幅なものでよいことが多く、容易に最適パラメータを求
めることができ、操作者の負担を軽減することができ
る。
In order to achieve the above object, in a digital angiography apparatus according to the present invention, an operator sets an acquisition mode and an acquisition speed of digital data of an X-ray image, and the mode and the speed are set. When the recursive filter coefficient and the edge enhancement degree are set, the recursive filter coefficient and the edge enhancement degree are stored in correspondence with the set combination of the collection mode and the collection speed. When the acquisition speed is set, the recursive filter coefficient and the edge enhancement degree are read out for the same combination. When the acquisition mode and the acquisition speed are determined, the parameters set in the past in the combination of the acquisition mode and the acquisition speed are read and referenced. Therefore, the read parameters can be used as they are or can be used after being modified.
Since the correction is a correction of a parameter set in the past for the same combination of the collection mode and the collection speed, the correction is often small, and the optimum parameter can be easily obtained, thereby reducing the burden on the operator. be able to.

【0007】[0007]

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら詳細に説明する。図1はこの発明の一実施例
にかかるデジタルアンギオグラフィ装置の全体のシステ
ムを示すものである。この図において、X線管1にはX
線高電圧装置17から高電圧が供給され、このX線管1
から放射されたX線ビーム2は被写体18を透過してイ
メージインテンシファイア3に入射し、X線透過像が可
視光の像に変換される。この可視光の像はTVカメラ4
によりビデオ信号に変換され、さらにA/D変換回路5
によってデジタルデータに変換される。このビデオ信号
のデジタルデータは画像処理回路9で画像処理を受けた
後、D/A変換回路10によってアナログビデオ信号に
戻され、TVモニター装置11によって表示される。ま
た、画像処理後のデジタルデータは、同時に高速磁気デ
ィスク装置16に記録される。
An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an entire system of a digital angiography apparatus according to an embodiment of the present invention. In this figure, X-ray tube 1 has X
The X-ray tube 1 is supplied with a high voltage from the X-ray tube high voltage device 17.
The X-ray beam 2 emitted from is transmitted through the subject 18 and enters the image intensifier 3, and the X-ray transmission image is converted into a visible light image. This visible light image is displayed on TV camera 4
Is converted to a video signal by the A / D conversion circuit 5
Is converted into digital data. The digital data of the video signal is subjected to image processing by the image processing circuit 9, returned to an analog video signal by the D / A conversion circuit 10, and displayed by the TV monitor device 11. The digital data after the image processing is simultaneously recorded on the high-speed magnetic disk device 16.

【0008】画像処理回路9には、リカーシブフィルタ
処理回路6と、サブトラクション回路7と、リアルタイ
ムエッジエンハンス処理回路8とが備えられている。
The image processing circuit 9 includes a recursive filter processing circuit 6, a subtraction circuit 7, and a real-time edge enhancement processing circuit 8.

【0009】リカーシブフィルタ処理回路6は図2に示
すような構成となっており、入力された画像データの各
ピクセル値を重みづけ回路61で1/K倍し、加算回路
63に送る。この加算回路63には、フレームメモリ6
4に蓄えられた前のフレームの画像データの各ピクセル
値を重みづけ回路62で{1−(1/K)}倍したもの
が送られてきており、同じピクセル同士が加算され、そ
の加算出力はふたたびフレームメモリ64に格納され
る。したがって図3に示すように、N×Mのピクセル3
2を有する各フレームの画像データ31が時間の経過と
ともに多数順次得られるとき、その現フレームの各ピク
セル32の値に過去のフレームの値が過去ほど少ない比
率で加算されることになる。これにより、残像効果が与
えられ、被写体18が動いていないとき大幅にノイズが
低減する。一方、被写体18が動いているときはその残
像効果により画像にぼけが生じることになる。そこで、
画像によってリカーシブフィルタ係数Kを変える必要が
ある。
The recursive filter processing circuit 6 has a configuration as shown in FIG. 2. Each pixel value of the input image data is multiplied by 1 / K by a weighting circuit 61 and sent to an adding circuit 63. The addition circuit 63 includes a frame memory 6
4 is obtained by multiplying each pixel value of the image data of the previous frame stored in 4 by {1- (1 / K)} by the weighting circuit 62, and the same pixels are added, and the added output Are stored in the frame memory 64 again. Therefore, as shown in FIG.
When a large number of image data 31 of each frame having 2 are sequentially obtained with the passage of time, the value of the past frame is added to the value of each pixel 32 of the current frame at a smaller ratio than in the past. As a result, an afterimage effect is provided, and noise is greatly reduced when the subject 18 is not moving. On the other hand, when the subject 18 is moving, the image is blurred due to the afterimage effect. Therefore,
It is necessary to change the recursive filter coefficient K depending on the image.

【0010】また、サブトラクション回路7は造影剤注
入前後の画像データ間の差し引き演算を行なって造影剤
が存在している血管などの部位の画像の抽出を行なうも
のである。
The subtraction circuit 7 performs a subtraction operation between the image data before and after the injection of the contrast agent to extract an image of a part such as a blood vessel where the contrast agent exists.

【0011】リアルタイムエッジエンハンス処理回路8
は、図4に示すような画像データ31の各ピクセルの値
P(x、y)を、たとえばその周辺の8個のピクセルと
それ自身の値と、3×3要素からなる加重マトリクスの
対応する要素との積を求め、それら9個の積の和として
求めるというものである。このような処理により、画像
の空間フィルタリングが行なわれ、画像の空間的微分効
果により画像の尖鋭度が増す。このリアルタイムエッジ
エンハンス処理回路8において、上記の加重マトリクス
の各要素の値によりその効果が増減するが、強すぎると
ノイズの目立つ画像となるので、画像の解像度やS/N
比などに応じて最適なものとすることが必要である。
[0011] Real-time edge enhancement processing circuit 8
Converts the value P (x, y) of each pixel of the image data 31 as shown in FIG. 4 into, for example, the eight surrounding pixels, its own value, and the corresponding value of a weight matrix composed of 3 × 3 elements. The product with the element is obtained, and the product is obtained as the sum of the nine products. By such processing, spatial filtering of the image is performed, and the sharpness of the image is increased by the spatial differential effect of the image. In this real-time edge enhancement processing circuit 8, the effect increases or decreases depending on the value of each element of the above-mentioned weight matrix. However, if the intensity is too strong, an image in which noise is conspicuous is obtained.
It is necessary to optimize it according to the ratio and the like.

【0012】そして収集モード・収集速度設定回路14
が備えられており、これにより、操作者が任意に収集モ
ードや収集速度を設定できるようになっている。通常、
検査部位や検査目的などに応じて、撮影時の画像データ
の収集モードとして、高精細画像によるデジタルシネモ
ード、パルスモード、シリアルモード、コンティニュア
スモードなどを設定し、また、収集速度をたとえば0.
5fpsから60fpsの範囲で設定することになる。
これらのモードは前者になるほど心臓などの被写体の動
きの激しい部位に対応するため、リカーシブフィルタ係
数は小さくする必要がある。収集速度を速く設定する場
合は、被写体18の動きの激しい部位であるからリカー
シブフィルタ係数は小さくする必要がある。
The acquisition mode / acquisition speed setting circuit 14
Is provided, so that the operator can arbitrarily set a collection mode and a collection speed. Normal,
A digital cine mode, a pulse mode, a serial mode, a continuous mode, or the like with a high-definition image is set as an image data acquisition mode at the time of photographing according to an examination site or an examination purpose. .
This will be set in the range of 5 fps to 60 fps.
In these modes, the recursive filter coefficient needs to be reduced because the former corresponds to a part where the movement of the subject such as the heart is more rapid. When the collection speed is set to be high, it is necessary to reduce the recursive filter coefficient because it is a site where the subject 18 moves rapidly.

【0013】さらにパラメータマニュアル設定回路15
が備えられていて、操作者が任意にリカーシブフィルタ
係数やエッジエンハンスの強調度を設定できるようにな
っている。
Further, a parameter manual setting circuit 15
Is provided so that the operator can arbitrarily set the recursive filter coefficient and the degree of enhancement of edge enhancement.

【0014】これら設定回路14、15はパラメータ記
憶回路12に接続されており、設定した各パラメータが
収集モードと収集速度との組み合わせ毎に、撮影時と透
視時とを区別して設定の度に毎回記憶される。
The setting circuits 14 and 15 are connected to the parameter storage circuit 12 so that each set parameter is set for each combination of the collection mode and the collection speed so as to distinguish between photographing and fluoroscopy each time the setting is performed. It is memorized.

【0015】こうして記憶回路12にパラメータの記憶
が蓄積してきたとき、操作者が収集モード・収集速度を
設定すると、その組み合わせに対する最新の数回分のパ
ラメータが読み出され、それらの平均値が平均値算出回
路13により算出される。こうして求められたパラメー
タはたとえばTVモニター装置11の画面の一部に表示
され、操作者が確認した後リカーシブフィルタ処理回路
6およびリアルタイムエッジエンハンス処理回路8に送
られる。したがって、直前の数回分の記憶パラメータを
平均して設定したことになり、最適値に近づいていく学
習効果がある。
When the parameters are stored in the storage circuit 12 and the operator sets the collecting mode and the collecting speed, the latest several parameters for the combination are read out, and the average value of the parameters is averaged. It is calculated by the calculation circuit 13. The parameters thus obtained are displayed on, for example, a part of the screen of the TV monitor device 11, and are sent to the recursive filter processing circuit 6 and the real-time edge enhancement processing circuit 8 after confirmation by the operator. Therefore, the storage parameters for the last several times are averaged and set, and there is a learning effect of approaching the optimum value.

【0016】なお、この実施例では平均値算出回路13
により直前の数回分の記憶パラメータの平均値を求めて
いるが、より単純に、収集モードと収集速度との同じ組
み合わせについて前回に操作者がマニュアルで設定した
リカーシブフィルタ係数、エッジエンハンスの強調度な
どのパラメータをそのまま読み出すという構成も考えら
れる。
In this embodiment, the average value calculating circuit 13
Is used to calculate the average value of the storage parameters for the last several times, but more simply, for the same combination of acquisition mode and acquisition speed, the recursive filter coefficient previously set manually by the operator, the degree of enhancement of edge enhancement, etc. Is also conceivable.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上、実施例について説明したように、
この発明のデジタルアンギオグラフィ装置によれば、透
視時あるいは撮影時に撮影部位や検査目的などに応じて
収集モードや収集速度を設定すると、リカーシブフィル
タ係数およびエッジエンハンス強調度について過去に設
定されたものが読み出されるので、これをそのまま用い
たり、あるいはこれをマニュアルで少し手直しするだけ
で使用することができ、最適なパラメータの設定が容易
であり、操作者による煩雑な調整作業が軽減される。
As described above, according to the embodiment,
According to the digital angiography apparatus of the present invention, when the acquisition mode and the acquisition speed are set according to the imaging region and the purpose of inspection during fluoroscopy or imaging, those set in the past for the recursive filter coefficient and the edge enhancement emphasis degree are used. Since it is read out, it can be used as it is, or it can be used by slightly modifying it manually, setting the optimal parameters is easy, and complicated adjustment work by the operator is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例にかかるデジタルアンギオ
グラフィ装置のブロック図。
FIG. 1 is a block diagram of a digital angiography apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例のリカーシブフィルタ処理回路のブロ
ック図。
FIG. 2 is a block diagram of a recursive filter processing circuit of the embodiment.

【図3】同実施例のリカーシブフィルタ処理回路の動作
説明のための図。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the recursive filter processing circuit of the embodiment.

【図4】同実施例のリアルタイムエッジエンハンス処理
回路の動作説明のための図。
FIG. 4 is an exemplary view for explaining the operation of the real-time edge enhancement processing circuit of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 X線管 2 X線ビーム 3 イメージインテンシファイア 4 TVカメラ 5 A/D変換回路 6 リカーシブフィルタ処理回路 7 サブトラクション回路 8 リアルタイムエッジエンハンス処理
回路 9 画像処理回路 10 D/A変換回路 11 TVモニター装置 12 パラメータ記憶回路 13 平均値算出回路 14 収集モード・収集速度設定回路 15 パラメータマニュアル設定回路 16 高速磁気ディスク装置 17 X線高電圧装置 18 被写体 31 画像データ 32 ピクセル 33 加重マトリクス 61、62 重みづけ回路 63 加算回路 64 フレームメモリ
Reference Signs List 1 X-ray tube 2 X-ray beam 3 Image intensifier 4 TV camera 5 A / D conversion circuit 6 Recursive filter processing circuit 7 Subtraction circuit 8 Real-time edge enhancement processing circuit 9 Image processing circuit 10 D / A conversion circuit 11 TV monitor device Reference Signs List 12 parameter storage circuit 13 average value calculation circuit 14 acquisition mode / acquisition speed setting circuit 15 parameter manual setting circuit 16 high-speed magnetic disk drive 17 X-ray high voltage device 18 subject 31 image data 32 pixel 33 weighting matrix 61, 62 weighting circuit 63 Adder circuit 64 frame memory

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 X線画像のデジタルデータを得る手段
と、該画像データに対してリカーシブフィルタ処理を行
なう手段と、該画像データに対してエッジエンハンス処
理を行なう手段と、上記X線画像のデジタルデータの収
集モードおよび収集速度を設定する手段と、リカーシブ
フィルタ係数とエッジエンハンス強調度とを設定する手
段と、設定されたリカーシブフィルタ係数とエッジエン
ハンス強調度とを設定された収集モードおよび収集速度
の組み合わせに対応して記憶し、後に同じ収集モードお
よび収集速度が設定されたときにその組み合わせに応じ
たリカーシブフィルタ係数とエッジエンハンス強調度と
が読み出されるようにされた記憶手段とを備えることを
特徴とするデジタルアンギオグラフィ装置。
A means for obtaining digital data of the X-ray image; a means for performing recursive filtering on the image data; a means for performing edge enhancement processing on the image data; Means for setting a data collection mode and a collection speed, means for setting a recursive filter coefficient and an edge enhancement degree, and a set collection mode and a collection rate for the set recursive filter coefficient and the edge enhancement degree. Storage means for storing the combination corresponding to the combination and reading out the recursive filter coefficient and the edge enhancement degree corresponding to the combination when the same acquisition mode and acquisition speed are set later. Digital angiography device.
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